ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Эксплуатационные свойства вентилей из "Электропитающие устройства электроакустической и кинотехнической аппаратуры " Принципиально необходимым элементом выпрямителя является только вентиль, условное изображение которого приведено на рис. 2.1, ж. Вентиль хорошо пропускает ток в направлении от анода к катоду, Это направление тока называется прямым. Соответственно сопротивление вентиля, падение напряжения и потери в нем, ток через него будем называть прямым и обозначать индексом пр . Направление тока, противоположное прямому, будем называть обратным и все величины, относящиеся к этому направлению,— обратными, обозначая их индексом об . [c.38] На вольтамперных характеристиках == ф и ) (рис. 2.1, в, г, д) прямое направление тока соответствует первому квадранту, обратное — третьему. Чем больше различается сопротивление вентилей Гоб и / пр, тем сильнее скажется его однополярность и тем больше будет относительное содержание постоянной составляющей (среднего значения) /ср в выпрямленном токе. Поэтому вентиль с характеристиками, приведенными на рис. 2.1, б предпочитают вентилю с характеристиками, приведенными на рис. 2.1, г. Вентиль (рис. 2.1, в) следует признать идеальным, так как его обратное сопротивление Гоъ равно бесконечности, а прямое — нулю. [c.38] Величины Гоб и г р определены по наклону штриховых полупрямых в = / ( в). Реальная разница между величинами Гоб и г р в сотни раз больше, чем это следует из рис. 2.1, д. [c.39] Другое возможное спрямление приведено на рис. 2.1, е. Здесь вентиль заменен источником с напряжением 11- и прямым сопротивлением. [c.39] По оси абсцисс на рис. 2.2, б отложено текущее время I, поэтому условимся называть такие диаграммы временными. Вместо величины ( на временных диаграммах может откладываться также фазовый угол ii t, где с = 2я/е — угловая частота питающего (сетевого) напряжения. [c.39] Напряжение сети, питающей выпрямитель, обычно имеет гармоническую форму. Напряжение на рис. 2.2, б представлено в виде синусоиды, так как начало отсчета координат выбрано в момент прохождения нулевого значения напряжения. Это напряжение можно представить также и в виде косинусоиды. [c.39] Вентиль также должен обладать достаточной механической прочностью, работать в заданном положении, быть надежным, долговечным и недорогостоящим. [c.40] Однополярные вентили получают механическим и электрическим способами. В соответствии с этим классифицируются и вентили. В настоящее время применяют электрические вентили — полупроводниковые диоды. В аппаратуре, находящейся в эксплуатации, используются и кенотроны. Типы полупроводниковых диодов показаны на рис. 2.3. Наиболее часто применяются кремниевые неуправляемые диоды и управляемые — тиристоры и реже — германиевые и селеновые (в кпно-технической аппаратуре). [c.40] Купроксные диоды допускают плотность тока J = 30...50 мА/см , обратное напряжение на элемент 12 В и работают при температуре диода—30...+60 °С. Малое обратное напряжение, старение (рост прямого сопротивления со временем) и дефицитность специальных сортов меди существенно ограничивают применение купроксных диодов в силовых цепях. [c.40] Однако в измерительной технике купроксные диоды широко применяются, поскольку они начинают выпрямлять уже при нескольких милливольтах. Для получения более стабильных параметров купроксные диоды подвергают искусственному старению при температуре 90 °С. Искусственно состаренные диоды обладают ухудшенными, но зато стабильными во времени параметрами и допускают работу при температуре 70 °С. [c.40] Срок службы купроксных диодов, гарантируемый заводом — один год. За это время происходит наиболее интенсивное старение, ухудшаются характеристики диода, но его работоспособность сохраняется в течение нескольких десятков тысяч часов. [c.40] Прямое сопротивление селенового диода несколько больше, чем купроксного. [c.40] Селеновый диод хорошо выдерживает перегрузку по току (рис. 2.4), значительно превышающую время срабатывания защиты. В зависимости от прямого напряжения при пропускании через элемент прямого классификационного тока селеновые диоды делят на группы. В зависимости от величины допустимого обратного напряжения, определяемого допустимым значением обратного тока, элементы делят на классы. [c.41] На заводе-изготовителе селеновые диоды монтируются в столбы для различных схем выпрямления, а также в специализированные столбы для питания анодных цепей осциллографических трубок. [c.41] Селеновые диоды одного класса можно соединять последовательно, диоды одной группы — параллельно. Эти соединения производят без дополнительных резисторов или конденсаторов. [c.41] Под сроком службы диода понимают время, по истечении которого выпрямленное напряжение снижается на 6... 10 %. После этого старение диода заметно замедляется и дальнейшее падение напряжения становится почти несущественным. Для восстановления номинального значения выпрямленного напряжения повышают переменное напряжение примерно на 10 %, подключая дополнительные витки вторичной обмотки трансформатора. Зги витки заранее предусматривают при конструировании селеновых выпрямителей. [c.41] Германиевые и кремниевые диоды выгодно отличаются от купроксных и селеновых большей допустимой величиной обратного напряжения — до нескольких сотен вольт (достигающей в кремниевых диодах 5000 В) и высокой допустимой плотностью тока — порядка 100 А/см . Эти свойства позволяют получать значительные выпрямленные мощности при малых габаритных размерах. [c.41] В электропитающих устройствах применяют плоскостные германиевые и кремниевые диоды. Различают диоды малой мощности — на токи до 0,3 А, средней мощности — на токи до 10 А и большой мощности (силовые) на токи свыше 10 А. Силовые диоды выпускают на токи до 1000 А. [c.41] Вернуться к основной статье